Building consistent Multi Higgs Models

Nesta tese consideramos uma das mais simples extensões do setor escalar do Modelo Standard: Modelos de N dubletos de Higgs (NHDM). Primeiro estudamos o potencial escalar mais geral com uma simetria exata. Provamos que tal modelo exibirá um limite de desacoplamento se e só se o vácuo também satisfizer a mesma simetria. Esta propriedade geral também é mostrada independente e explicitamente para modelos com três dubletos de Higgs, considerando em detalhe todos os modelos com uma simetria e os seus possíveis vácuos.

Depois, estudamos dois 2HDM invariantes sob as simetrias Z2xPi2 e U(1)xPi2. Para o primeiro, provamos que não é possível estender a simetria para os fermiões de forma compatível com as observações experimentais (massas de quarks, ângulos de mistura, e Jcp não nulos), enquanto que para o segundo mostramos que é possível, existindo apenas uma extensão.

Seguidamente, consideramos um 3HDM com uma simetria A4 exata. Fornecemos as condições analíticas completas, necessárias e suficientes para um ponto ser mínimo global nas direções neutras, discutindo também algumas subtilezas subjacentes que salientamos através de exemplos numéricos.

Após isto, estudamos as direções que quebram a carga elétrica e apresentamos condições analíticas suficientes que garantem Boundedness from below (BFB). Para estas direções, baseados num conjunto extenso de simulações numéricas, discutimos também uma conjetura sobre BFB.

Finalmente, consideramos a adição de termos, ao potencial escalar, que quebram suavemente a simetria A4 num modelo com três dubletos. Nesse, estudamos numericamente as extensões de A4 ao setor fermiónico, concluindo acerca da sua compatibilidade com as observações experimentais.